Аппаратное и программное обеспечение

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Введение 3

Глава 1. Аппаратное и программное  обеспечение ввода текстовой  и графической информации 5

1.1 Назначение  и классификация устройств ввода 5

1.2 Виды и  характеристики сканеров 11

1.3 Виды программ  работы с текстом 14

Глава 2. Текстовые редакторы и программы распознавания образов 17

2.1 Блокнот 17

2.2 MicrosoftWord 20

2.3 FineReader 25

Выводы и предложения 29

Список использованной литературы 30

 

ВВЕДЕНИЕ

Когда появились первые компьютеры, они разрабатывались с целью, чтобы ускорить математические и инженерные расчеты. Первые персональные машины решали довольно узкий спектр задач и в своей конструкции не имели интерактивных средств ввода/вывода. Любой обмен с человеком осуществлялся через громоздкие вспомогательные системы (перфокарты, перфоленты, магнитные ленты и т.д.). Естественно, чтобы ввести данные для расчетов или получить результат выполнения программы, требовалось много времени.

Поэтому инженеры постоянно искали способы улучшить скорость обмена информацией между компьютером и человеком. Со временем, вычислительная машина обзавелась монитором и клавиатурой, что позволило визуально получать результат работы программы и напрямую вводить команды в компьютер. Но манипулировать только цифрами (компьютер изначально способен “понимать” только цифровые двоичные данные) для человеческого восприятия очень неудобно, поэтому кому-то из инженеров пришла идея кодировать буквенные символы с помощью специальных “таблиц символов” (например ASCII). Это позволило вводить программу для компьютера в виде текста, где “написано”, что и как он должен вычислить, а также это позволило выводить результаты вычисления на монитор в виде удобочитаемого текста.

Так, помимо собственно вычислений, компьютер  оказался способен воспринимать, хранить и выводить текстовые данные. Со временем, компьютеры сильно усовершенствовались, список задач, которые они решают, сильно расширился. Вместе с ПК развивались и появлялись новые периферийные вспомогательные устройства для обмена информацией между ним и человеком (принтер, сканер, мышь и т.д.). Развивалось и программное обеспечение, которое взяло на себя львиную долю работы людей с документооборотом.

Сейчас сложно представить общество без использования ПК в формировании его образа жизни. И до 90% вычислительных машин мира используются не для научных  или инженерных вычислений, а для  других целей, в том числе для  ввода, хранения, обработки и вывода текстовой информации.

В этой работе я постараюсь провести обзор аппаратных средств, которые  помогают “общаться” компьютеру и человеку, а также получить сведения и навыки по работе “программных инструментов” ПК по обработке текста.

Для достижения поставленной перед  собой задачи, я изучу литературу по строению и работе наиболее массовых и востребованных периферийных устройств ввода, а так же литературу по описанию функциональных возможностей наиболее известных программных пакетов по работе с документами. Даже выполнение этой курсовой работы не обошлось без использования одной из этих программ, а именно MicrosoftWord 2003, что лишний раз показывает, насколько важна эта тема для современного человека.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1. Аппаратное и программное обеспечение ввода  текстовой и графической информации

1.1 Назначение и классификация устройств ввода

Компьютеру, как и человеку, необходимы свои «глаза и уши», с помощью  которых он мог бы воспринимать информацию извне. В настоящее время имеются  разнообразные устройства, выполняющие  эти функции в составе компьютера. Они называются устройствами ввода, так как обеспечивают ввод в компьютер  данных в различных формах: чисел, текстов, изображений, звуков. Устройства ввода преобразуют эту информацию в цифровую форму для последующей обработки и хранения в компьютере. Многообразие устройств ввода определяется разнообразием форм представления информации, которая может быть обработана с помощью компьютера.

 Устройства ввода — аппаратные  средства для преобразования  информации из формы, понятной  человеку, в форму, воспринимаемую компьютером.

 Аппаратное обеспечение компьютера  по вводу данных включает само устройство ввода, управляющий блок, называемый контроллером (адаптером), специальные разъемы и электрические кабели. Однако для достижения правильной работы, как устройства ввода, так и устройства вывода одного лишь правильного аппаратного подключения недостаточно. Требуется загрузить в оперативную память специальную управляющую программу, называемую драйвером. Причем для каждого устройства нужен свой драйвер. В комплект поставки любого устройства ввода должна входить дискета с соответствующим драйвером.

Драйвер устройства — программа, управляющая  работой конкретного устройства ввода/вывода информации.

Классификация устройств ввода (Рисунок 1.1):

 

Рис. 1.1  - Классификация устройств ввода

Клавиатура  — компьютерное устройство ввода, которое  служит для набора текстов и управления компьютером с помощью клавиш, находящихся на клавиатуре.

Принцип работы

Клавиши клавиатуры подключены к матрице  контактов. Каждой клавише или комбинации клавиш присвоен свой номер (код). Внутри клавиатуры находится отдельный  микропроцессор. Каждое нажатие на клавишу замыкает контакт. При этом в соответствии с матрицей контактов  микропроцессор генерирует код нажатой  клавиши. Этот код запоминается в  специальной области (буфере микропроцессора) и становится доступным для обработки  программными средствами.

 

Рис. 1.2  - Виды клавиатур

  Программная  поддержка 

Практически все выпускаемые сейчас периферийные устройства соответствуют стандарту PlugandPlay (подключи и работай), позволяющему автоматически настроить устройство входе диалога с компьютером в процессе начальной загрузки.

Драйвер клавиатуры, как правило, поставляется вместе с операционной системой. Эта программа позволяет пользователю выбрать алфавит, осуществить раскладку клавиш.

Все клавиши (Рисунок 1.3) можно условно разделить на несколько групп:

1. алфавитно-цифровые  клавиши; 

2. функциональные  клавиши; 

3. управляющие  клавиши; 

4. клавиши  управления курсором;

5. цифровые  клавиши.

Рис. 1.3 - Группы клавиш

MIDI-клавиатура(Рисунок 1.4) – это специализированный вид клавиатуры (упрощенной копией фортепианной) с привычными черными и белыми клавишами, который служит средством ввода команд для программного или аппаратного синтезатора: какую ноту, какой длительности, и на каком инструменте компьютеру следует воспроизвести.

MIDI-клавиатуры могут  иметь различное количество клавиш  и другие особенности. Важными  характеристиками MIDI-клавиатур являются  возможность определения силы  нажатия на клавишу (velocity) и  реализация механизма клавиш, обеспечивающего  обратную тактильную связь.

Рис. 1.4 - MIDI-клавиатура

Дигитайзер

Дигитайзер (со световым пером) или графический  планшет (Рисунок 1.5) - это устройство для ввода рисунков от руки непосредственно в компьютер. Состоит из пера и плоского планшета, чувствительного к нажатию или близости пера

Рис. 1.5  - Дигитайзер

К манипуляторам относят устройства, преобразующие движения руки пользователя в управляющую информацию для компьютера. Среди манипуляторов выделяют мыши, трекболы, джойстики. В настоящее время существуют манипуляторы, которые могут передавать в компьютер движения других частей тела человека (повороты/наклоны головы, движения ног, туловища и т.д.)

Манипулятор «мышь»(Рисунок 1.6) - координатное устройство, предназначенное для управления курсором (указателем) мыши и ввода управляющей информации.

Рис. 1.6  -  Манипулятор мышь

      Принцип работы 

      Мышь — небольшая коробочка  с кнопками. В ней — шарик,  катающийся по поверхности стола.  К шарику прижаты два взаимно  перпендикулярных ролика, которые  он вращает. Датчики поворота  ролика передают сигналы в  компьютер. «Хвост» из проводов, по которым идут сигналы, дал устройству имя «мышь». Курсор мыши управляется перемещением мыши по столу. Управляющая информация вводится нажатием на кнопки мыши.

     Виды манипуляторов типа «мышь» 

      Мыши бывают одно-, двух-, трёхкнопочные.  Они могут соединяться с компьютером проводом или при помощи радиопередатчиков (беспроводные). Существуют оптические мыши без шарика, оснащённые фотоэлементами, и оптомеханические мыши.

Трекбол, или шаровой манипулятор(Рисунок 1.7), напоминает перевернутую мышь. Его не надо, как мышь, двигать по столу. В трекболе шарик вращается рукой и вращение также преобразуется в перемещение указателя по экрану. Он очень удобен в тех случаях, когда мало места, так как не требует коврика и пространства для перемещения манипулятора по столу. Это свойство определило широкое применение трекбола в портативных компьютерах. Тачпад служит для перемещения курсора в зависимости от движений пальца пользователя и используется для замены мыши в ноутбуках. Для перемещения курсора на весь экран достаточно небольшого перемещения пальца по поверхности тачпада.

 

Рис. 1.7  -  Трекбол

Джойстик (Рисунок 1.8) — устройство управления в компьютерных играх.

     Джойстики имеют различное количество  кнопок и число направлений  перемещения курсора по экрану. С целью соблюдения эргономических  требований ручка джойстика имеет  форму, повторяющую рельеф кисти руки при обхвате ручки.       

Рис. 1.8  -  Джойстик

Сканер устройство ввода в ПК информации в виде текстов, рисунков слайдов, фотографий на плоских носителях, а также изображения объёмных объектов небольших размеров. Сканер представляет собой периферийное устройство, основным элементом которого является фотодатчик, предназначенный для фиксирования количества отраженного света в каждой области оригинала.

Сканирование  представляет собой цифровое кодирование  изображения, заключающееся в преобразовании аналогового сигнала яркости в цифровую форму. Такое получение цифрового изображения оригинала для ввода в компьютер называют оцифровкой (Digitizing). В процессе оцифровки изображение разбивается на элементарные частицы – пиксели, каждому из которых соответствует определенный код яркости и цветового оттенка.

1.2 Виды и характеристики сканеров

Сканеры классифицируются по типу светочувствительной матрицы: черно-белая и цветная. В черно-белых моделях матрица сканера фиксирует только яркость отраженного света, что позволяет построить изображения с оттенками серого и черного цвета. В цветных сканерах в сканирующей матрице для каждого пикселя присутствуют три отдельных фотоэлемента, которые фиксируют яркость синего, красного и зеленого отраженного цвета, что позволяет построить полноценное цветное изображение.

Существует четыре вида сканеров: листопротяжный, ручной, планшетный и барабанный.

В ручных сканерах(Рисунок 1.9) пользователь сам ведет сканер по поверхности изображения или текста. Они медлительны, имеют низкие оптические разрешения (обычно 100 точек на дюйм) и часто сканируют изображения с перекосом. Но зато они недороги и компактны.

Рис. 1.9  -  Ручной сканер

В листопротяжном сканере (Рисунок 1.10), как в факсимильном аппарате, страницы документа при считывании пропускаются через специальную щель с помощью направляющих роликов (последние зачастую становятся причиной перекоса изображения при вводе). Таким образом, сканеры этого типа непригодны для ввода данных непосредственно из журналов или книг. В целом возможности применения листопротяжных сканеров ограниченны, поэтому их доля на массовом рынке снижается.

Рис. 1.10 - Листопротяжный сканер

Планшетные сканеры весьма универсальны. Они напоминают верхнюю  часть копировального аппарата: оригинал – либо бумажный документ, либо плоский предмет – кладут на специальное стекло, под которым перемещается каретка с оптикой и аналого-цифровым преобразователем (однако существуют «планшетники», в которых перемещается стекло с оригиналом, а оптика и АПЦ остаются неподвижными, чем достигается более высокое качество сканирования). Обычно планшетный сканер считывает оригинал, освещая его снизу, с позиции преобразователя. Чтобы сканировать четкое изображение с пленки или диапозитива, нужно обеспечивать подсветку оригиналов как бы сзади. Для этого и служит слайдовая приставка, представляющая собой лампу, которая перемещается синхронно со сканирующей кареткой и имеет определенную цветовую температуру.

Рис. 1.11-   Планшетныйсканер

Барабанные сканеры, по светочувствительности, значительно  превосходящие потребительские  планшетные устройства, применяются исключительно в полиграфии, где требуется высококачественное воспроизведение профессиональных фотоснимков. Разрешение таких сканеров обычно составляет 8000-11000 точек на дюйм и более.

В барабанных сканерах (Рисунок 1.12) оригиналы размещаются на внутренней или внешней (в зависимости от модели) стороне прозрачного цилиндра, который называется барабаном. Чем больше барабан, тем больше площадь его поверхности, на которую монтируется оригинал, и соответственно, тем больше максимальная область сканирования. После монтажа оригинала барабан приводится в движение. За один его оборот считывается одна линия пикселей, так что процесс сканирования очень напоминает работу токарно-винторезного станка. Проходящий через слайд (или отраженный от непрозрачного оригинала) узкий луч света, который создается мощным лазером, с помощью системы зеркал попадает на ФЭУ (фотоэлектронный умножитель), где оцифровывается.